Influence of edaphic factors on savanna vegetation grown in the Biological Reserve of Moji Guaçu, State of São Paulo, Brazil

O estudo teve o objetivo de avaliar a influência dos fatores químicos e físicos do solo sobre a vegetação de cerrado, procurando-se estudar seus efeitos sobre as características das espécies nativas e correlacioná-los com as variáveis biométricas de crescimento das plantas. Para o presente estudo foi escolhida na Reserva Biológica de Moji Guaçu, uma área coberta em grande parte com vegetação típica de cerrado, localizada na região fisiográfica denominada Depressão Periférica Paulista, no município de Moji Guaçu, SP., entre os paralelos 22°15' e 22°30' de latitude sul e entre os meridianos 47°00 e 47°15' de longitude oeste, e a 680 m de altitude média. Ao longo de um trajeto estabelecido de modo a passar pelas variações fisionômicas da vegetação existente, fez-se uma amostragem composta do solo sobre o qual cresciam as espécies daquela comunidade. Foram obtidas amostras simples a duas profundidades: 0-20 cm e 20-40 cm em parcelas (10 m x 20 m) onde haviam sido identificadas as espécies vegetais em levantamento fitossociológico. Procedeu-se às análises químicas e físicas do solo, quantificando-se os seguintes fatores: fósforo, matéria orgânica, pH, potássio, cálcio, magnésio, boro, zinco, manganês, soma de bases (valor S), capacidade de troca de cátions (CTC), saturação em bases (V%), alumínio, areia, areia grossa, areia fina, silte e argila. Utilizando-se como parâmetro de desenvolvimento da vegetação sob influência dos fatores do solo, as seguintes variáveis biométricas: número de espécies, número de arvores por hectare, altura média, diâmetro médio, área basal e volume cilíndrico. Obtidos esses dados, procedeu-se à análise estatística, determinando-se inicialmente, a correlação linear entre as variáveis da vegetação e os fatores de fertilidade do solo. Posteriormente estudaram-se, através do método de seleção de variáveis independentes, pelo procedimento passo-a-passo, os modelos·para predição de crescimento da vegetação. O estudo da relação solo-planta abrangeu, genericamente, a vegetação global da área, bem como as espécies nativas mais importantes da comunidade. Dentre os fatores químicos do solo, os quinze mais influentes no desenvolvimento da vegetação foram: potássio, fósforo, boro, zinco e soma de bases (valor S). Já, entre os fatores físicos, a areia fina e a argila foram os mais importantes. O número de correlações significativas aos níveis de 1% e 5% de probabilidade mostrou que as espécies nativas mais influenciadas pelos fatores edáficos foram: Qualea grandiflora Hart. (pau-terra), Machaerium villosum Vog. (jacarandá do cerrado), Anadenanthera falcata Speg (angico) e Aspidosperma tomentosum Mart. (leiteiro). A influência dos fatores edáficos sobre o desenvolvimento das quinze espécies nativas mais importantes do cerrado da Reserva Biológica de Moji Guaçu obedeceu-a seguinte ordem prioritária: K > pH = Zn > Ca > B = Al > valor S > matéria orgânica = areia fina > P > Mn > V% > areia grossa > silte > CTC > H + Al > areia. O número de correlações entre as variáveis biométricas das quinze espécies mais importantes e os fatores edáficos foi maior para a camada de 20 a 40 cm de profundidade do que para a de 0 a 20 cm. A altura média das árvores teve, como responsáveis pela sua variação, os seguintes fatores do solo: K, Mn, B, Zn, Mg, Al, areia e silte, sendo que o Al teve efeito negativo no modelo estatístico selecionado para predição do crescimento. A área basal por ha foi positivamente influenciada pelos fatores: boro, argila, areia fina e silte, e negativamente influenciada por pH e alumínio. A densidade arbórea depende, em geral da elevação dos teores de Mn, B e areia fina no solo. Al e pH, ao contrário, exerceram efeitos negativos sobre essa variável. Nenhum fator do solo refletiu efeito significativo sobre o diâmetro médio das árvores.It was studied the influence of the soil physical and chemical properties on formation of the savanna vegetation and the effects of these properties on the development of the native species; it was also studied the relationship between these properties and the biometric variables of the plant growth. The study area was the Biological Reserve of Moji Guaçu, State of São Paulo, Brazil, an area overgrown in large part with typical savanna vegetation, located in the physiographic region named "Depressão Periférica Paulista" in the country of Moji Guaçu, between 22°15' S and 22°30' S parallels and between 47°00 W.G. and 47°15' W.G. medians and at 680 m of mean altitude. Along a transect line located in order to approach the physionomic aspect of the existing vegetation, soil samples were collected in each section of the transect. Each composed sample was obtained from six individual samples at two different depths: 0-20 cm and 20-40 cm on plots (10 m x 20 m) where the species had been identified in the phytosociologycal survey. The soil samples were analyzed for the following chemical and physical properties: soluble phosphorus, organic matter, pH, exchangeable potassium, calcium, and magnesium, soluble boron, zinc, manganese, bases content, cation exchange capacity (CEC), bases saturation (V%), exchangeable aluminium, sand, coarse sand, fine sand, silt and clay. The development of the vegetation was measured as a function of the number of species, number of trees per hectare, mean height, mean diameter, basal area and cylindric volume. The data obtained from the vegetation measurements and these from the soil properties were analyzed for linear correlation. Afterward, the independent variables selection method, using the stepwise procedure, was utilized to study the models for vegetation growth prediction. The soil-plant relationship study embraced in general, the global vegetation of the area, as well as the fifteen more important native species of the community. The soil chemical properties that most influenced the vegetation development were: exchangeable potassium, soluble phosphorus, available boron and zinc, and the sum of bases. The influence of the physical factors was most pronounced for the fine sand and clay contents. Based on the number of correlation coefficients that were significant at the 0,01 and 0,05 probability levels, it was concluded that following native species were the most influenced by the edaphic factors: Qualea grandiflora Mart. (pau-terra), Machaerium villosum Vog (jacarandá do campo), Anadenanthera falcata Speg (angico) and Aspidosperma tomentosum Mart. (leiteiro). For the fifteen most important species groneing in the Moji Guaçu Biological Reserve, the soil properties influenced the development of the trees in the following order: K > ph = Zn > Ca > B = Al > Sum of bases > organic matter = fine sand > P > Mn > V% > coarse sand > silt > CEC > H + Al > sand. The number of correlations between biometric variables of fifteen most important species and the edaphic factors was bigger to 20 - 40 cm depth than to 0 - 20 cm depth. Mean height of trees had the following soil factors as responsible by its variation: K, Mn, B, Zn, Mg, Al, sand·and silt. The aluminium had a negative effect on the statistic model selected for growth prediction. The basal area per ha was positively influenced by the following factors: boron, clay, fine sand and silt. And the basal area was negatively influenced by pH and aluminium. The arboreous density depends upon, in general, contents increase of Mn, B and fine sand. Al and pH, unlike, influenced negatively on this variable. No one soil factor had reflect a significative effect on the mean diameter of trees